ماي باور

عزيزى الزائر نرحب بك فى المنتدى ونود انضمامك الينا عملية التسجيل لن تأخذ الا دقائق معدودة
ماي باور

معنا نحو مستقبل أفضل

سحابة الكلمات الدلالية


    الانسان الالى الروبوت تحت المجهر

    شاطر
    avatar
    egypt man
    الإدارة
    الإدارة

    عدد الرسائل : 495
    العمر : 33
    البلد : مصر
    الوظيفة : محاسب
    رابط أى موقع تحبه : mypower.wow3.info
    السٌّمعَة : 7
    نقاط : 724
    تاريخ التسجيل : 29/07/2007

    الانسان الالى الروبوت تحت المجهر

    مُساهمة من طرف egypt man في الإثنين 9 أغسطس - 18:28

    روبوت









    روبوت هوندا أسيمو في معرض إكسبو نموذج عن الروبوتات الإنسانية 2005.






    تستخدم الروبوتات عادة للقيام بالأعمال الصناعية، وهنا تظهر ذراع روبوت تستخدم في مصنع للزجاج.





    الإنسالة، أو الإنسان الآلي ، أو الروبوت (بالإنجليزية: Robot‏) عبارة عن آلة قادرة على القيام بفعاليات مبرمجة سلفا. ويقوم الإنسان الآلي بإنجاز تلك الفعاليات إما بإيعاز وسيطرة مباشرة من الإنسان أو بإيعاز من برامج حاسوبية. الفعاليات التي تبرمج الإنسالة على أداءها عادة تكون فعاليات شاقة أو خطيرة أو دقيقة مثل البحث عن الألغام وتنظيف الفضلات الناتجة في المفاعلات النووية أو أعمال صناعية دقيقة أو شاقة.
    تم تقديم كلمة روبوت لأول مرة في مسرحية الكاتب المسرحي التشيكي كارل تشابيك عام 1920.وكان عنوان المسرحية وقتها رجال آليون عالميون. وهي تعني في اللغة التشيكية العمل الشاق. رغم أن كارل هو أول من استعمل هذه الكلمة، لكن ليس هو من اخترعها، بل أخوه جوزيف هو الذي اشتقها مساعدة منه لأخيه من الكلمة التشيكية "Robota" والتي تعني السُخرة أو العمل الإجباري. من هذا التاريخ بدأت هذه الكلمة تنتشر في الكتب وأفلام الخيال العلمي التي أعطت فكرة وتصور علمي عن هؤلاء الرجال الآليين وأعطت أفق كبير ووعود كبيرة حول استخدامات الروبوت مثل الاستخدام في الصناعة.
    نجح الخبراء والمهندسون في تقديم أنظمة آلية متنوعة للكثير من الصناعات. بسبب التطور الهائل للحواسيب والذكاء الإصطناعي والتقنيات، فالإنسان اليوم على حافة إنجازات كبيرة في مجال علوم تصميم الروبوتات.نظرة عامة للروبوت الآلي


    هناك جدل حول التعريف الدقيق للإنسالة فلا يعتبر البعض السيارة أو الطائرة ذات التحكم عن بعد بمثابة إنسان آلي لعدم امتلاكها وسيلة التفكير وإتخاذ القرار بنفسها ويورد البعض مثالاً بأنه إذا كان باستطاعة الإنسان الآلي ان ينفذ برنامج
    معد سلفا بإبتعادها عن حاجز خطوتين إلى الوراء على سبيل المثال والاتجاه
    نحو اليمين أو اليسار والاستمرار بالتقدم فإن هذا يمكن اعتباره انسالة
    حقيقية.[1] الفكرة في هذا الجدل أن الانسالة الحقيقية حسب اعتقاد البعض يجب أن تمتلك ذكاء اصطناعي ولها القدرة على تمييز الأنماط والتعرف على النظم والاستدلال والاستنتاج
    ومع التطور يبدو أن هناك ترتيباً طبقياً حتى في الانسالات فهناك الانسالة
    الثابتة العاملة وهناك المتحركة المرنة وهناك الطبقة الذكية الشبه مستقلة
    القادرة على التعلم.
    هناك أنواع عديدة من الإنسان الآلي منها ما يستعمل في القطاع الصناعي والتي هي عبارة عن أجهزة أوتوماتيكية يمكن تطويعها وإعادة برمجتها ويستعمل لأغراض عديدة بإمكانها الحركة على ثلاثة محاور أو أكثر ويستعمل هذا النوع في الشركات الصناعية الكبرى لغرض لحم المعادن والصباغة والكوي وإلتقاط ونقل الأجسام ومراقبة جودة أو صلاحية المنتج النهائي للمصنع كما يقوم بتجميع أجزاء السيارات في المصانع. وهذه الإنسالات مبرمجة عادةً لتنفيذ مهامها بصورة سريعة ومكررة ودقيقة [2] وتم لاحقاً إضافة مايسمى الرؤية الحاسوبية (بالإنجليزية: Computer vision‏) لهذه الإنسالات مما جعلها تتمتع بنوع من الاستقلالية والمرونة في تنفيذ المهام المبرمجة بقدرتها على فهم وتحليل الصور التي تستقبلها في حاسوب خاص مثبت في الإنسالة.[3]
    وهناك من أشكال الإنسان الآلي ما هو قادر على الحركة والقيادة ومنها الطائرة بدون طيار (الطيران الآلي)، البريداتور والطائرات ذات التحكم الذاتي التي تستعمل شبكات عصبونية اصطناعية مثلاً [4] وتعتبر الانسالتان اللتان أرسلتهما ناسا في عام 2004 إلى سطح المريخ من أشهر الانسالات المتحركة.[5]
    وهناك من الإنسالات ما هو قادر على إعادة تجميع نفسه بصورة شبه مستقلة على
    سبيل المثال تصغير حجمه للمرور خلال نفق ضيق وهذه الانسالات تحوي في نموذجها على عدة روابط مع وحدة المعالجة المركزية وومستقبلات الإيعزات والذاكرة وهذه الانسالات قادرة على بعض الحركات الشبه مطاطية لإحتواءها على وحدة مرنة إما عن طريق تحويل طاقة الهواء المضغوط في إسطوانات إلى حركات خطية أو دورانية يتم الحركة بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية وهناك أساليب متطورة أخرى عديدة ومنها أسلوب جهاز المرآة الدقيقة الرقمي (بالإنجليزية:
    Digital micromirror device‏) التي ظهرت لأول مرة في عام 1987 وكانت
    فكرتها قائمة على نصب عدة آلاف من المرايا الدقيقة والصغيرة جداً في
    الإنسالة لتتجاوب مع عنصر الصورة لإضافة مرونة أكثر في حركة وردة فعل الإنسالة[6].
    هناك أيضاً أنواع من الإنسالة تقوم بالأعمال المنزلية، وتعلم الأطفال وتلعب الشطرنج. هذا النوع من الإنسالات يطلق عليها تسمية الإنسالة الاجتماعية (بالإنجليزية:
    Social robot‏) وهي تتميز بدرجة عالية من الاستقلالية ولا يمكن إطلاق
    مصطلح الربوت الاجتماعي على الأداة التي يتحكم بها الإنسان من بعيد ويجب على الانسالة الاجتماعي النجاح في اختبارين رئيسيين لتصنيفه على أنه إنسالة اجتماعي:

    • اختبار تورنج : وهو اختبار لمعرفة ما إذا كان يمكن تسمية النظام الانسالي بالنظام الذكي. وضع هذا الاختبار عالم الرياضيات البريطاني آلان تورنج
      (1912 - 1954) وهو عبارة عن حوار مع الربوت وإذا لم يستطع المختبر الجزم
      100% من أن رسالة الجواب كانت من الإنسان أو من الإنسالة فإن الاختبار
      يعتبر ناجحاً والانسالة ذكية.[7]


    • اختبار إسحاق أسيموف وهو مدى التزام الانسالة بما يسمى قوانين الانسالة (بالإنجليزية: laws of robotics‏) وهي

      • يجب ألا يتسبب الانسالة في حدوث أي أذى للإنسان البشري.
      • يجب أن يطيع أوامر الإنسان البشري إلا إذا تعارضت مع القانون الأول.
      • يجب أن يدافع عن نفسه إلا إذا تعارض مع القوانين الأول والثاني.[8]

      </li>

    نادراً ما تبنى الإنسالات في شكل إنسان بشري. ويمكن القول بأن الإنسالة
    هي جهاز أو آلة يمكنها أن تحل محل الإنسان في بعض المواقف. ويتوقف شكلها
    الخارجي على المهمة التي صنعت من أجلها. إن الجسم البشري جهاز عضوي ذو
    قدرات عالية يستطيع القيام بالعديد من الوظائف. ويمكن للإنسالة أن تقوم
    بمهام خاصة قد تثير السأم لدى الإنسان البشري، أو تستغرق وقتاً طويلاً جداً
    أو تمثل خطورة إذا مارسها البشر، ومن ثم فيتم تصنيع الإنسالة لأداء أعمال
    محدودة.
    [عدل] فكرة الانسالة في التاريخ القديم


    يمكن أن ترجع جذور الانسالة الحديث، إلى أجهزة آلية اخترعت في الماضي البعيد وأطلق عليها "الآلات ذاتية الحركة". ففي طيبة في عهد قدماء المصريين حوالي عام 1500 قبل الميلاد كان يوجد تمثال للملك ممنون يصدرأصواتا جميلة في الصباح. وفي اليونان - في القرن الرابع ق.م. - اخترع أركيتاس عالم الرياضيات، حمامة آلية يمكنها الطيران. وفي القرن الثالث قبل الميلاد، اخترع ستيسيبيوس العديد من الأجهزة الآلية ومنها آلة موسيقية تشبه الأرغن تعمل بالمياه وساعة
    مائية. ولم تكن هذه أول ساعة مائية في التاريخ، فقد عرفها القدماء
    المصريون، ولكن تميزت ساعة ستيسيبيوس بأنها مزودة بجهاز يجعل مستوى المياه ثابتا، وهي تعمل بنفس طريقة الغرفة العائمة في كاربريتور السيارة الحديثة.

    دمية كاراكوري يابانية أليّة مخصصة لتقديم الشاي، من القرن التاسع عشر، في متحف طوكيو الوطني للعلوم.





    وكان هيرون الأسكندري الذي عاش حوالي 150 ميلادي مخترعا فذا. فقد اخترع آلات تعمل بتدفق المياه، وبالثقل وحتى بالبخار، ومن أهم اختراعاته آلة aeolipile التي تعتبر الشكل الأول للتوربين
    الذي يدار بقوة البخار، كما صمم أيضا آلة ميكامعاشرةية توزع المياه المقدسة،
    وطائرا آليا يمكنه الطيران والشرب والغناء، ومسرحا آليا، وتمثال هرقل وهو يصارع التنين
    والذي يمكنه تحريكه بتدفق المياه داخله. وشرح هيرون الاسكندري معظم هذه
    الأجهزة الآلية في كتابه automatopoietica وعبر القرون التالية، ظهرت
    مخترعات رائعة في الشرق الأقصى والأوسط، في الصين، وفي الهند وفي اليابان وفي الجزيرة العربية. وفي كتاب رسالة الجزري
    الذي يتضمن سردا للأجهزة الآلية التي اخترعها العرب - وصفا لأحد هذه
    الأجهزة والتي أطلق عليها نافورة الطاووس التي كانت تستخدم لغسل الأيدي،
    فتقدم المياه والصابون والمنشقة آليا.وبسبب هذا الاختراع يطلق على الجزري "أبي الإنسان الآلي".
    في أوروبا في القرون الوسطى، اهتم الفيلسوفان ألبرت فاجنوس وروجر باكون
    اهتماما كبيرا بالآلات ذاتية الحركة، بل وصنعا البعض منها. وأدى اختراع
    الساعة الآلية في أواخر القرن الثالث عشر، إلى إمداد الآلات الذاتية الحركة
    بالقوة الميكامعاشرةية اللازمة لها، وهكذا أمكن اختراع الساعة التي تدق الأجراس لتعلن الوقت. في القرن الثامن عشر، أنتج صناع اللعب عددا كبيرا من الآلات الذاتية الحركة والتي كانت في شكل الإنسان ويمكنها الكلام وعزف الموسيقى والكتابة وحتى لعب الشطرنج. ومن أشهر المخترعين لهذه اللعب رجل فرنسي اسمه جاك دي فوكاسون الذي صمم نولا نسيجيا آليا(ذاتي الحركة) وفي عام 1801 استخدم هذا التصميم مخترع فرنسي آخر يندعى جوزيف ماري جاكار،
    لينتج نولا للنسيج يعمل بتحكم مجموعة من البطاقات المثقبة. في القرن
    الثامن عشر استخدم جهازين آليين آخرين، تطبيقا لمبدأ التغذية الراجعة (بالإنجليزية: feed back‏) التي تعتبر شرطا أساسيا لنظم الرقابة الآلية ذاتية التغذية (أوتوماتيكية). وهذان الجهازان الآليان هما مروحة الطاحونة
    الهوائية التي تبقي الريش متجهة نحو الريح ومن ثم تستمر الطاحونة الهوائية
    في الدوران، أما الجهاز الثاني فكان المنظم والمتحكم الآلي للمحرك البخاري
    وهو الذي يجعله مستمرا في الدوران بسرعة ثابتة.
    [عدل] الانسالة من نسج خيال الأدباء



    مشهد من مسرحية كارل كابك في عام 1920 "انسالة روسوم العالمي"، تظهر 3 روبوتات.






    إمرأة آليّة، روبوت مصمم على هيئة إمرأة، قد لا يبالي بعض الناس بمنظره الخارجي، بينما يجده البعض الأخر منفرا.[9]





    كان الأديب التشيكي كارل كابك هو أول من أطلق كلمة robot وكان ذلك في
    أوائل القرن العشرين، ومن ثم ذاع استخدام هذه الكلمة، وبعد إنتاج روايته
    الشهيرة انسالة روسوم العالمي (بالإنجليزية: rossum's universal robots‏) في مدينة براغ سنة 1921 حيث صور الكاتب الانسالة وكأنه إنسان ولكنه آلة يمكن إنتاجها في المصنع بسرعة وبتكلفة قليلة. وقد اشتقت كلمة انسالة من الكلمة التشيكية robota وتعني أعمال السخرة أو العبودية. وهكذا اعتبر الانسالة عبدا للجنس البشري، أو مجرد إنسان آلي أو أوتوماتيكي. بعد سنتين من صدور الرواية تمت ترجمتها إلى الإنجليزية وفي أكتوبر 1922 تم تحويل الرواية إلى عمل مسرحي تم تقديمه على مسرح جاريك في نيويورك وفيه يسافر البروفيسور روسوم إلى جزيرة نائية لغرض دراسة أمواج البحر ويحاول أثناء وجوده على الجزيرة تصنيع مادة حية من مزج مواد كيميائية ويحاول لسنوات خلق هذا الكائن فتفشل محاولاته في خلق كلب وبعد 10 سنوات يتمكن من تصنيع انسالة بمساعدة ابنه.[10]
    و لا يقتصر ظهور الانسالة على الخيال الأدبي الحديث، ففي عام 1818 صدرت أول رواية عن الإنسان الآلي وهي فرانكشتاين التي كتبتها ماري شيللي الزوجة الثانية عشر للشاعر المعروف شيللي، وكانت تتميز هذه الرواية بالرعب، وتتلخص بأن عالما يدعى فرانكشتاين قد استطاع أن يجمع إنسانا
    حيا من أجزاء الجثث الآدمية ولكن هذا الإنسان تحول إلى مسخ خاف منه الناس
    وطردوه وبالتالي ثار على خالقه وأصبح أداة للشر، وقد وضعت ماري شيللي
    عنوانا مرعبا لقصتها "برميثيوس الحديث" وهي بهذا تقصد اسطورة بروميثيوس اليونانية، والذي خلق الإنسان من الماء والطين ثم نفخ فيه الآلهة أثينا من أنفاس الحياة.
    ظهر العديد من الانسالة والاندرويد (الانسالة الذي على شكل الإنسان) في الأفلام السينمائية والتلفزيونية عبر السنين، والبعض منهم ودود ويلقى الإعجاب من المشاهدين، ففي فيلم الكوكب المحرم (بالإنجليزية: forbidden planet‏) يظهر الانسالة "روبي الودود" ويظهر الانسالة أيضا في فيلم حرب العوالم (فيلم 2005)، وفي فيلم حرب النجوم يظهر الثنائي الهزلي r2d2، c3po وثمة أنواع أخرى تبدو في صورة شريرة مثل الانسالة كوج وداليكس المرعب من المسلسل التلفزيوني dr.who
    وهذه النماذج الشريرة هي التي أساءت إلى الانسالة، حتى أن البعض يتخوف من
    استخدام الانسالة في الأعمال اليومية، وبذلك لا يعتمد الناس عليهم تماما في
    حياتهم. وللتخفيف من هذه المخاوف، اقترح كاتب الخيال العلمي الشهير إسحق أزيموف أن يبرمج الانسالة بحيث يلتزم بالمبادئ التالية والتي أطلق عليها قوانين الانسالة(بالإنجليزية: laws of robotics‏).
    [عدل] الانسالة جورج


    كان جورج من أوائل الانسالات التي ظهرت. يقوم جورج بقيادة الطائرات معظم
    الوقت، إنه الطيار الآلي ،وتم اختراعه من قبل المهندس الكهربائي إلمر سبيري مؤسس شركة سبيري للكهربائيات [11] في عام 1913، وكان نموذج الطيار الآلي الأول عبارة عن بوصلة مغناطيسية مرتبطة مع جهاز لقراءة الارتفاع وجهاز يؤشر إلى الاتجاه الذي تسير فيه الطائرة (جيرسكوب)
    ويتميز الجيروسكوب بأنه يظل محافظا على الاتجاه الذي تسير فيه الطائرة،
    ويترك الطيارون البشر مسؤولية الطيران إلى الانسالة جورج، وبمجرد أن تستقر الطائرة في الاتجاه الصحيح لرحلتها، ويلاحظ جورج أي تغير رأسي أو أفقي أثناء الطيران ويتخذ الإجراءات التصحيحية فورا. قام المخترع الأمريكي إلمر سبيري (بالإنكليزية: Elmer Ambrose Sperry) (1860 - 1930) بتجربته للطيار الآلي على الملأ بقيادة طائرة ويداه في الهواء.[12] في عام 1954 تم تصميم أول انسالة صناعية كان اسم مخترعها جورج، أيضا، تم تصميمه من قبل المهندس جورج ديفول (بالإنكليزية: George Devol ) (مواليد 1912) الذي لم يتخرج من اية كلية للهندسة
    وإنما إستند على التعلم الذاتي والمراقبة ويعتبر من رواد مخترعي الانسالة
    الصناعي وكان مهمة هذا الانسالة الرئيسية التقاط وتحويل الأجسام الثقيلة من
    مكان لآخر وتم تطويره لاحقا للقيام بتلحيم المعادن.
    [عدل] تشريح الانسالة


    تشريح الانسالةالجزءالصورةنبذةالمستشعراتمعالجمتحكم المحركالمحركأدوات الإتصالبرمجياتبطاريات واداة شحن
    ويسمى Sensors يستعمل لمساعدة الانسالة لتحسس المؤثرات الخارجية فالبعض منها قادر على تحسس الحرارة في حين تتحسس أخرى الضغط أو الدوران أو الميلان أو المستشعرات الكهرومغناطيسية أو المستشعرات الضوئية بأنواعها.[13]
    عادة ما يرمز به لما يمثل عقل
    الانسالة. أي أنه لا يقتصر على معالج البيانات فقط بل يتعداه إلى الوحدات
    المرافقة من ريجيسترات وإلكترونيات وذاكرة. بقدرته القيام بالعديد من
    الوظائف كتمييز الأنماط
    الخارجية أو توجيه الانسالة. كما يمكنه التعرف على الأشكال. تختلف البنية
    جسب مهمة الروبوت فهناك وحدات المعالجة القابلة للبرمجة كال FPGA وال PLC
    وهناك المعالجات المتخصصة DSP والمعالجات التي تحوي نظام تشغيل. وهي
    باختصار الجزء المكلف بتطبيق الخوارزميات
    المختلفة التي يحتاجها اللإنسان الآلي في تأدية مهمته. ويمكن أن يحتوي كل
    من الانسالات على معالج خاص به أو أن يشتركوا كلهم في معالج مركزي يسير
    العديد من الانسالات.

    ويسمى Motor Controllers ويتراوح فولتياتها في الانسالة ات الصغيرة من 4.5 فولت إلى 36 فولت وإذا إرتفعت الفولتية المتولدة عن هذا الحد فيجب نصب أدوات تبريد في الانسالة.[14]

    وهو الجزء المسؤول عن حركة الانسالة ويستعمل المحركات الكهربائية ومحركات الإحتراق half step mode مما يساعد على الدقة العالية [15] تختلف الطاقة المستعملة في تحريك الانسالة حسب النوع والغرض فقد تكون طاقة هوائية أو إلكترونية أو قوة الموائع.

    وهي نقاط تبادل المعلومات بين الانسالة وعالمه الخارجي. ولبعضها قدرة للتعامل في ذبذبات تصل إلى 2.4 جيجاهرتز GHz. ويمكن تبادل المعلومات لا سلكيا أو عن طريق أسلاك باستعمال بروتوكولات GPIB وRS232.
    هي برامج للسيطرة والتحكم بحركات الانسالة وإحداث سلسلة من الحركات والتأثيرات المتناسقة أو المرجوة.[16]

    في العديد من الروبوتات يوجد ما يسمى Batteries and Chargers وهي يمكن أن تكون خلايا شمسية مربوطة بمحولات للطاقة وشاحنة صغيرة لإعادة شحن البطارية مثلا [17].
    لقد كان هدف العلماء اختراع انسالة تستطيع القيام بالأعمال التي يؤديها الإنسان البشري، وبالتالي احلاله محل الإنسان في وظائف معينة وخاصة في مجال الصناعة.
    و يتكون الانسالة من نظم إلكترونية وأجهزة حساسة تناظر الجهاز العصبي
    وأعضاء الحس للإنسان البشري أحيانا. وللانسالة أيضا عقل إلكتروني هو عبارة
    عن حاسبة إلكترونية وبتطور استخدام الشرائح الألكترونية في الحاسبة أصبح
    من الممكن تجهيز الانسالة بعقل إلكتروني بالغ القوة، ومن ثم فمن الممكن
    برمجته ليكون قادرا على أداء العمليات المعقدة. وفي الواقع أن تطور هذا
    العقل الألكتروني قد فاق النظم الأخرى من أجهزة الانسالة، وأصبح ذا كفاءة
    عالية في التشغيل. إن التخاطب مع الانسالة أمر صعب، ولا بد من استخدام إحدى
    لغات الحاسبة الإلكترونية، يستفيد علماء الانسالة في تجاربهم من دراسة
    أوجه التشابة بين نظم الاتصال والتحكم في الإنسان البشري ونظيرها في الآلة.
    ويعرف هذا الفرع من العلم باسم السايبرناتيكا (بالإنجليزية: cybernetics‏)، وقد اشتق هذه الكلمة لاول مرة العالم الرياضي الأمريكي نوربرت فاينر في كتاب نشر له عام 1948.
    عندما يكون مطلوبا صناعة انسالة شبيه للإنسان العادي فإنه يمكن توظيف قواعد الإلكترونيات البيولوجية (بالإنجليزية: biological electronics‏) (نبضات مصدرها عضوي حيوي). وباختصار بيومعاشرة (بالإنجليزية: bionics‏) فمثلا تستخدم أذرع وأيدي صناعية ولكنها حساسة وتستجيب في حركتها إلى النبضات الكهربائية الدقيقة والتي تنشأ عن عضلات الجسم البشري العادية وكذلك أيضا أجزاء غير متحركة مثل العيون البلاستيكية والشرايين الصناعية ومفاصل الورك المصنوعة من المعدن أو الخزف.
    و يعكف العلماء على اختراع المزيد من الأطراف والأجزاء الصناعية
    التعويضية للجسم البشري مثل ضابطة النبض التي تعمل بالنظائر المشعة وتستخدم
    في تقوية القلب البشري. وإذا ضعف قلب الإنسان أو كليته
    لأمكن استبدالهما من زرع أعضاء جديدة في شخص آخر يتبرع بهما. وربما في
    المستقبل القريب، يمكن زرع قلوب صناعية كاملة لمن يحتاجها من المرضى
    بالقلب. ويتنبأ العلماء بأنه في نهاية القرن الواحد والعشرين سيمكن استبدال
    كافة أجزاء الجسم البشري بأخرى صناعية، وربما يؤدي هذا إلى وجود الشخص
    الذي جزء منه آدمي والجزء الآخر آلي مثل الرجل الألكتروبيولوجي (بالإنجليزية: bionic man‏) بطل المسلسل التلفزيوني الشهير رجل الستة ملايين دولار وهو إنسان مختلط أعيد بناء جسمه من بقايا جسم رائد فضاء يحتضر بعد تحطم سفينته أثناء عودتها لكوكب الأرض، وأمكن باستبدال أجزاء من جسمه بأخرى صناعية أن يأتي بأعمال خارقة.
    [عدل] نظم الانسالة


    يمكن مقارنة أجزاء ونظم الانسالة بمثيلاتها في الجسم البشري، فالأذن والصوت البشري تستبدلان بميكرفون يحول موجات الصوت إلى نبضات كهربائية بينما يقوم مكبر صوت آخر بالعملية العكسية. وتقوم خلية كهروضوئية أو كاميرا تلفزيونية بتحويل موجات الضوء إلى نبضات كهربائية وهي في هذا بديلة عن العين
    البشرية. والنبضات الكهربائية التي تصدر عن الميكروفون أو الكاميرا
    التلفزيونية في الانسالة، تشبه الإشارات والنبضات التي تتدفق خلال الجهاز العصبي للإنسان، وهي تنقل في الانسالة بواسطة أسلاك من النحاس أو الدوائر الكهربائية المطبوعة على صفيحة السليكون، وبدلا من الأوعية الدموية في الإنسان فإن الانسالة يحتوي على شبكة من الأنابيب تحتوي على سوائل لها قوة ضغط معينة حيث يتحرك الأخير عن طريق الضغط الهيدورليكي لهذه السوائل.
    [عدل] الأنظمة البصرية في الروبوت


    في الانساليات القديمة كان العين عبارة عن كاميرا تنقل المعلومات المرئية إلى البرمجيات لغرض تحليلها وكان هناك صعوبة في هذا النموذج حيث كانت الانسالة يجد صعوبة في التمييز فيما إذا كان يتحرك بخطوات نحو الأمام اويتحرك بشكل دائري في حلقة مفرغة وكان سبب هذه الصعوبة هو الاعتماد على كاميرا (عين) واحدة. منذ عام 2003 يعمل الباحثون على الاعتماد على أكثر من كاميرا واحدة ويشبه الباحثون الأسلوب القديم للرؤية في الانسالة بالنظر من خلال إسطوانة ضيقة يصعب فيها رؤية شمولية وخاصة عند الإلتفات والحل حسب الباحثين في جامعة ميريلاند في الولايات المتحدة
    هو نصب عين متطورة في مؤخرة الجزء العلوي من الانسالة وهذا العين عبارة عن
    9 كاميرات رقمية بجم كرة قدم مصغرة وتم تسميتها بعين أرجوس (بالإنكليزية: Argus eye) تيمنا بالإله اليوناني الذي كان جسمه مغطى بمئات العيون. يختلف نظم العين في الانسالة حسب نوع الانسالة ففي الانسالة ات البسيطة يكون نموذج العين عبارة عن مقاومة كهربائية إلى كاميرات فيديو فائقة الدقة مزودة ببرمجيات معالجة الضوء (بالإنكليزية: light detection and processing systems) في الانسالة ات المتطورة ويفضل العلماء محاكاة نموذج عين الحشرات لصناعة وتصميم الأعين الانسالة ية وذلك لصغر حجم الدماغ ومركز معالجة المرئيات في عقل الحشرات.[18] يحوي الأعين الانسالة ية في انسالة سبيرت Spirit الموجود على سطح المريخ على كاميرا بانورامية (بالإنكليزية: Pancam) بإستطاعتها الإلتفات 360 درجة ونقل صورة شمولية للسطح المحيط بالانسالة يبلغ وزن هذه الكاميرا 270 غرام وحجمها بقدر قبضة اليد وبإستطاعتها إنتاج صور يبلغ مقدار عنصر الصورة فيها إلى 24,000 بكسل.[19]
    [عدل] اللغة الانسالية


    نظام تمييز وتحليل الأصوات المسموعة في الانسالة عبارة عن تحويل إشارات صوتية يتم التقاطها بواسطة ميكروفون إلى مجموعة من الكلمات المكتوبة المفهومة للانسالة والمخزونة في برمجيات الانسالة التي تقوم بتحليل ومحاكاة فهم اللغات الطبيعية ويطلق على هذه العملية معالجة اللغات الطبيعية وهناك العديد من التقنيات المستخدمة في تمييز وتحليل الأصوات منها الشبكات العصبونية الاصطناعية وشبكات عصبونية أمامية التغذية خلفية النقل وتحويل فوريي السريع والشبكات العصبونية. يوجد هناك برمجيات تمييز المحادثة (بالإنجليزية: Speech Recognition Software‏) ونموذج العتاد الصلب لتمييز المحادثة (بالإنجليزية: Speech Recognition Hardwarew Module‏) وتعتبر الأولى أكثر تطورا من الثانية ولكنها متوفرة للغات محدودة.
    على سبيل المثال عندما يصدر إيعاز إلى الانسالة بالذهاب إلى غرفة معينة كالمطبخ مثلا فإن الروبوب سوف يلتقط كلمة المطبخ مع كل البيانات المتعلقة بكلمة المطبخ من ناحية الوظيفة والأجواء المتعلقة بالكلمة والمخزونة في عتاد الحاسوب وعندما يعطى إيعاز غير مفهوم أو إيعاز غير منطقي كإختراق جدار مثلا فإن الانسالة ومن خلال عملية التغذية الراجعة حسب منظور علم السيبرنيتيك
    سوف يرسل إيعازا جوابيا مضمونه إما ان الإيعاز غير مفهوم أو غير منطقي. في
    الثمانينيات كان الباحثون يغذون برمجيات الانسالة بإيعزات مكونة من جملة
    أو جملتين مثل "تحرك"، "إلتفت يمينا" ولكن بدأ التركيز مؤخرا على جمل طويلة
    ومعقدة مشابهة لأساليب التحدث في الإنسان.
    [عدل] المستشعرات الانسالية


    المستشعرات هي نظم حسية. يقوم المستشعر بإلتقاط نمط معين من البيانات التي يجب تحليلها بواسطة البرمجيات لإنتاج ردة الفعل المناسبة والمبرمجة في الانسالة وفيما يلي بعض المستشعرات التي لاتتوفر كلها في جميع أنواع الانسالات:[20]
    المستشعرنموذجالوظيفة
    جيروسكوب
    يقيس دوران المركز حول المحور ومدى انحرافه عنه.
    نظام التموضع العالمي
    يستلم إشارات من الأقمار الصناعية وغرضها تحديد البقعة الجغرافية التي تتتواجد بها الانسالة.
    مستشعر الليزر
    يستخدم الليزر لقياس البعد عن جسم معين لغرض الاستدلال على الحواجز والعوائق.
    مستشعر اللمس
    الكشف عن اتصال الانسالة بجسم خارجي كحائط وجسم داخلي كذراع الانسالة ويستند هذا المستشعر على تغير الضغط المسلط.
    مستشعر الضوء
    يقيس مستوى الإضاءة من 0% (معتم جدا) إلى 100% (مضيئ جدا) باعتمادها على ترانزستور ضوئي. كما يمكن أن يتم استعمال مستشعرات للطيف الغير المرئي من الضوء كالأشعة ما الحمراء.
    [عدل] المؤثرات الانسالية



    ذراع إنسالة أثناء أعمال صيانة في مركبة فضائية





    يحتوي أذرع الانسالة على نظام يقوم بعملية التغذية الراجعة (بالإنجليزية: feedback-driven connection‏) بين الإيعاز الحسي وردة الفعل الناتجة من ميكامعاشرةيات الإستجابة الآلية التي يقوم بتنظيمها وحدة المعالجة المركزية
    كاستجابة للإيعاز المرسل من قبل المستشعرات. يختلف عدد ونوع المفاصل في
    ذراع الانسالة حسب الغرض ويعتبر المفاصل الدورانية rotary والخطية linear
    من أكثر الأنواع شيوعا [21]. في الانسالات المتطورة والمتخصصة بحقل الفضاء الخارجي يحوي الذراع على نظام تطويع ذو تحكم بعيد (بالإنجليزية: Remote Manipulator System‏) وتقوم بإلتقاط ونقل أدوات ومعدات، تم استعمالها لأول مرة عام 1981 وتم تطويرها والتركيز عليها بعد حادثة تحطم مركبة الفضاء كولومبيا لغرض برمجة الذراع للقيام بأعمال الصيانة والتصليح.[22] يستخدم ذراع الانسالة في مجال الطب أيضا وخاصة الجراحة وفي يونيو 2006 قام ذراع انسالي بأول عملية جراحية كاملة بدون اية مساعدة في مستشفى مدينة بوسطن وإستغرقت عملية القلب لعلاج إرتجاف الأذينين 50 دقيقة على مريض عمره 34 سنة [23]. هناك محاولات لصنع مستشعرات لمسية بالغة الدقة تتمكن من قراءة الكتابات البارزة مثل الكتابات على العملات المعدنية بمجرد اللمس [24] وهناك محاولات لتصنيع جلد صناعي في الولايات المتحدة ولكن المشروع لايزال في الأطوار التمهيدية.[25]
    إن محاولة إنتاج جهاز يؤدي عمل الذراع البشرية، لهو أمر بالغ الصعوبة،
    إن أعقد جهاز يشبه الذراع البشرية يؤدي فقط من 10 إلى 20 حركة مستقلة،
    بينما تؤدي الذراع البشرية حوالي 40 حركة مستقلة. وتتميز النماذج المتقدمة
    من الانسالة بأن أصابع يدها مرنة وتحتوي على أجهزة إحساس بحيث تدرك ما تلمسه، أما البعض الآخر فيتوافق مع عيون
    إلكترونية حتى يمكن أن يعمل مستقلا كاليد البشرية. فاليد البشرية توجه إلى
    هدفها لا شعوريا وفق ما تراه العين. ويمكن بسهولة أن نجعل الانسالة يتحرك
    بوضعه فوق العجلات، ولكن قد يحدث هذا إذا أردنا أن نحركه فوق سطح أملس، أما
    إذا كان السطح وعرا فلا تصلح هذه الطريقة.
    [


    _________________
    محمد فوزى النبراوى
    mypower.wow3.info
    [[img][/img]
    avatar
    egypt man
    الإدارة
    الإدارة

    عدد الرسائل : 495
    العمر : 33
    البلد : مصر
    الوظيفة : محاسب
    رابط أى موقع تحبه : mypower.wow3.info
    السٌّمعَة : 7
    نقاط : 724
    تاريخ التسجيل : 29/07/2007

    رد: الانسان الالى الروبوت تحت المجهر

    مُساهمة من طرف egypt man في الإثنين 9 أغسطس - 18:31

    الحركة الانسالية


    تحوي سيقان الانسالة المتطور في بعض الأحيان على أكثر من 40 مستشعر وأداة ميكامعاشرةية مائعية (هايدروليكية) ويقوم المستشعرات بصورة مستمرة بقياس توزيع الضغط المسلط على السيقان وقد تم في عام 2004 صناعة سيقان انسالية يمكن تركيبها على سيقان الإنسان لتساعد في تحويل الخطوات البشرية الإعتيادية إلى خطوات سريعة وعملاقة دون بذل مجهود عضلي للإنسان،[26] وتم تسمية هذا الاختراع بالهيكل الخارجي ويلغ وزنها حوالي 50 كغم. في الانسالات يعتبر تنسيق الخطوات بشكل يحاكي خطوات الإنسان عملية معقدة جدا[27] ويكون من الأسهل استعمال العجلات بدلا من السيقان. من أنواع الانسالات المتطورة التي تتحرك باستعمال ساقين انسالة سيغمو SIGMO وانسالة كريو QRIO وانسالة أسيمو
    ASIMO. في الانسالات القديمة كان التركيز على نصب سيقان متعددة تصل إلى 6
    سيقان وكان تعدد السيقان يوفر الثبات والتوازن. إن تقليد الساق البشرية
    أصعب من تقليد اليد البشرية. ومن المشاكل الرئيسية التي تقابل صناع
    الانسالة مشكلة التوازن. ومن الإفضل أن يكون للانسالة أربع سيقان بدلا من
    اثنين. وليست فكرة
    إنتاج آلات تستطيع المشي والانتقال بفكرة حديثة العهد. فقد استخدم البعض
    منها خلال السنين الماضية في العمليات الزراعية والحفر. ومن أشهر تلك
    الآلات المتحركة شاحنة ذات أربع سيقان أنتجتها شركة جنرال إلكتريك للجيش الأمريكي، ويتحكم السائق في الشاحنة بتحريك يديه وسيقانه التي تتصل بسيقان الشاحنة.
    الإتصال والتحكم



    يمكن أن تكون أجهزة الاتصال والتحكم في داخل الانسالة، غاية في التعقيد
    مثلها في ذلك مثل أجهزة الجسم البشري ومن ثم أصبح لها علم مستقل لدراستها،
    هو علم السايبرناتيكا (بالإنجليزية:
    cybernetics‏). هذه الأجهزة التي تعمل بالتحكم عن بعد، والتي تحتوي على
    ذاكرة أو أجهزة حسية أو تعمل آليا، ولابد أن تعتمد هذه الأجهزة على نظام
    يقوم بعملية التغذية الراجعة وذلك لتحقيق التحكم الذاتي :

    • جهاز هاتف يعمل بالأزرار، وهو مزود بذاكرة محدودة لتخزين الأرقام المتكررة، فالانسالة يحتاج إلى ذاكرة شاملة.
    • تحتوي القذائف الموجهة على أجهزة حساسة تمكنها من الوصول إلى أهدافها. ويحتاج الانسالة إلى عدد من أجهزة حساسة لجمع المعلومات عن البيئة المحيطة به.
    • غلاية آلية، تنطفأ من تلقاء نفسها عندما يغلى السائل الذي بداخلها. يحتاج الانسالة إلى العديد من النظم الآلية حتى تمكنه أن يؤدي وظائفه بكفاءة.
    • ثرموستات (مثبت آلي لدرجة الحرارة)
      في جو الحجرة، يطفأ ويشغل نفسه آليا، وفق معلومات يحصل عليها من أجهزته
      الحساسة. يحتاج الانسالة إلى نظم معلومات حتى يتمكن من أداء التحكم الذاتي.

    العقل الألكتروني للانسالة



    الشبكة العصبونية شبكة مترابطة من عقد تعمل بأسلوب مشابع لعصبونات الدماغ البشري






    عقل
    الانسالة هو الوحدة المسيرة له والتي تقوم بتنفيذ أو حساب الخوارزميات
    المختلفة التي يحتاجها الانسالة من التعرف الأنماط إلى الملاحة ومرورا بفهم
    اللغة الطبيعية. وتستعمل الشبكات عصبونية اصطناعية في برمجة العديد من الوظائف آنفة الذكر حيث ترتب عادة بشكل طبقات من العصبونات الاصطناعية تحتوي كل منها على عدد من العصبونات وتتصل بكافة أو بعض العصبونات الموجودة في الطبقة التي تليها أو تسبقها.[28]
    كما يمكن أن تكون وحدة المعالجة البرمجية غير موجودة على الانسالة نفسه
    كأن يجتمع عدد من الانسالات في معالج أي ما يمكن اعتباره عقلا موحدا وهي
    تقنية ما يسمى بالذاكرة المتشاركة (بالإنجليزية: shared memory‏). أي أنه هناك كمبيوتر مركزي يقوم بتنفيذ الخوارزميات المختلفة الني يحتاجها الربوت أو مجموعة الانسالات. الباراديغم الآخر المنتشر هو ما يسمى با العميل البرمجي (بالإنجليزية:
    software agents‏) ويمكن أن نجعل من كل انسالة عبارة عن عميل برمجي ويحوي
    معالجا ينفذ خوارزمية ما إلا أن أداء الوظيفة يقتضي أن يقوم عدد كبير من
    العملاء البرمجيين أو الانسالات بتنفيذ الخوارزمية.
    في الماضي كان العقل أو المعالج هو نقطة الضعف في نظم الانسالة نظرا لأن هذا العقل كان يشغل وزنا
    هائلا وحجما ضخما وقدرة تحسيب بسيطة، أما في الوقت الحالي فقد اختلف
    الأمر، حيث يمكن إنتاج عقل إلكتروني بحجم صغير جدا. ويتكون العقل
    الإلكتروني عادة من شرائح السليكون وأجزاء إلكترونية أخرى يتم توصيلها مع بعضها.و عقل الانسالة هو بمثابة كمبيوتر صغير ومن ثم فليس له القدرة على التفكير
    الابتكاري أو المستقل مثل العقل البشري بل هو عبد يطيع الأوامر التي
    يصدرها إليه الإنسان البشري. ولكنه إذا ما تم تزويد عقل الانسالة
    الإلكتروني بالتعليمات فإنه يستطيع نظريا أن يضع برنامجا يقود بمقتضاه سفينة فضائية إلى كوكب أورانوس مثلا أو يشغل معملا لتكرير النفط أو يعد رواتب العاملين بإحدى الشركات وأيضا يبقى لديه الوقت ليربح مباراة في الشطرنج. و بالرغم من أن العقل الإلكتروني لا يتمتع بالذكاء إلا أن لديه ما يطلق عليه ذكاء الآلة (بالإنجليزية:
    machine Intelligence‏) ويمكن لبعض العقول الإلكترونية في الوقت الحاضر،
    أن تستفيد من تجاربها السابقة (يطلق على الدراسات المتعقلة بهذا الاكتشاف
    الذاتي) بينما بعض الحاسبات الأخرى تعلم نفسها كيفية حل المشكلات التي
    تعترضها، بدلا من الاعتماد على التعليمات التي يصدرها الآدميون. ويبدو أن
    الحاسبات الإلكترونية تعلم
    كيفية أدائها للأعمال، أفضل من الآدميين الذي صمموها، ومن ثم تتمكن من
    إتخاذ قرارات أكثر دقة وأفضل من القرارات التي يتخذها الإنسان. ويتم دراسة
    هذه الظاهرة تحت ما يعرف بذكاء اصطناعي
    الأجهزة والبرامج الجاهزة المساعدة



    يطلق على الأجهزة والمعدات الآلية للحاسبة الإلكترونية عتاد الحاسوب (بالإنجليزية: hardware‏)، أما التعليمات والبيانات التي يتم إدخالها إليها فيطلق عليها البرامج الجاهزة المساعدة (بالإنجليزية: software‏) وتختلف الأجهزة من حاسبة لأخرى. ويحتوي الانسالة على جزء فقط من مجموع الأجهزة التي تكون وحدة كمبيوتر
    كاملة، ويكون هذا الجزء مرتبطا ارتباطا خارجيا مع الأجزاء الأخرى وفي نظام
    نموذجي للحاسبة، يتم تلقينها بالتعليمات عن طريق برنامج من خلال وحدة
    الإدخال التي غالبا ما تكون في شكل لوحة مفاتيح متصلة بجهاز عرض مرئي. وتعمل وحدة المعالجة المركزية وفقا للبرنامج، وهي بدورها تصدر تعليمات إلى الوحدة الحسابية (بالإنجليزية: arithmetic unit‏) لتشغيل البيانات التي في الذاكرة ثم تنقل النتائج إلى وحدة الإخراج التي قد تكون في شكل وحدة طباعة printer أو قد تعرض النتائج على جهاز عرض مرئي مثل شاشة التليفزيون وتقوم الحاسبة الإلكترونية بمعالجة البيانات التي تكون في شكل أرقام، مستخدمة نظام عد ثنائي (بالإنجليزية: binary system‏)، وهذا النظام يستخدم فقط الرقمين 1، صفر
    الذين يمكن تمثيلهما في دوائر الحاسبة الإلكترونية بتدفق التيار (1) أو
    عدم تدفق التيار (صفر) ويطلق لفظ البرنامج على مجموعة التعليمات التي يتم
    إدخالها إلى الحاسبة الإلكترونية، وهي يجب أيضا أن تحول إلى النظام
    الثنائي. ولكن هذا التحويل لا يقوم به المبرمج بطريقة مباشرة، فهو يكتب
    البرنامج بلغة سهلة وتقوم الحاسبة بتفهمه ثم تحوله إلى رمز ثنائي، وهناك ثلاث لغات شائعة الاستعمال في الحاسبة الإلكترونية، هي فورتران (بالإنكليزية: fortran) وكوبول (بالإنكليزية: cobol) وبيسيك (بالإنكليزية: basic)
    وقبل أن يقوم المبرمج بكتابة البرنامج، عليه أن يتأكد مما يريده من
    الحاسبة الإلكترونية، فهو يقوم بما يطلق عليه "تحليل النظم" أي تحديد
    تفاصيل العميات التي يجب أن تقوم بها الحاسبة الإلكترونية، ويتم هذا في شكل
    خريطة تدفق (بالإنجليزية: flow chart‏) تقوم بتحويل العمليات إلى قرارات متتابعة بنعم أو لا يرمز لها (نعم = 1)، (لا = صفر) في الحاسبة الإلكترونية.
    في مجال تصنيع الانسالات يوجد القليل جدا من الضوابط لتصميم البرمجيات وعتاد الحاسوب
    الخاصة بالانسالات وانعدام وجود ظوابط قياسية يعيق استعمال البرمجيات
    الخاصة لانسالة معين في نوع آخر من الانسالات هناك مشاريع مستقبلية لكتابة
    برمجيات قياسية عامة يمكن استعمالها وإعادة استعمالها في أنواع متعددة من
    الانسالة ات. في لغة جافا
    على سبيل المثال والموضح في الصورة الدائرة الصغيرة تشير إلى الانسالة
    والخط المحيط به يمثل الحواجز أو العوائق في طريق الانسالة وفي هذه الحالة
    على سبيل المثال سوف يتم كتابة برنامج لاستعمال وتنشيط مستشعر الليزر لقياس البعد عن العائق واستعمال مستشعر الدوران للانحراف عن الحاجز وهناك العديد من الخوارزميات المشابهة المصممة للاستدلال على نمط أو مشكلة معينة وإيجاد ردة الفعل المناسبة.[29]
    أنواع الانسالات



    "توبيو" (TOPIO)، انسالة على هيئة إنسان يستطيع لعب تنس الطاولة، مطوّر من قبل شركة "توسي"[30] (TOSY).





    يمكن تقسيم الإنسالات وفقا لخصائص كل منها والهدف التي اعدت من أجله. قد
    يتم تصميم الروبوت ليقوم بعمل محدد بشكل فائق الدقة، أو لعدد معين من
    الأعمال ولكن بدقة أقل، ويمكن بطبيعة الحال أن يتم إعادة برمجة أي إنسالة
    لتؤدي عملا مختلفا أو تتصرف بطريقة مغايرة لما يجب عليها فعله، إن كانت
    وحدتها المركزية تسمح بذلك. فعلى سبيل المثال يمكن تعديل مهمة الذراع الآلي
    المستعمل في المصانع من تقطيع المعادن إلى تجميعها، لحامها، تلصيقها،
    حملها، أو حتى ليصبح ألة ترفيهية تستعمل في الركوب من قبل زوّار المصنع،
    بينما روبوتات الحمل والنقل فلا يمكن تعديل هدفها إلا إلى تجميع اللوحات الإلكترونية المطبوعة.
    انسالات الأبحاث


    على الرغم من أن معظم الإنسالات اليوم تستخدم في المصانع أو المنازل لتؤدي مهام معينة، كالخدمات، فإن الكثير من الأنواع الجديدة من الروبوتات يتم تطويرها في المختبرات
    حول العالم. إن معظم أبحاث الروبوتيات لا تركز فقط على مهام صناعيّة
    محددة، بل تتحرى عن أنواع جديدة من الإنسالات، طرق بديلة لتصميمها، وطرق
    جديدة لصناعتها. من المتوقع أن هذه الأنواع الجديدة من الروبوتات ستكون
    قادرة على حلّ بعض المشاكل الحقيقيّة في العالم البشري بعد أن يتم الانتهاء
    منها.

    كمّاشة ميكروسكوبية كهروستاتية تمسك ببعض خيطان السيليكون الجزئية.[31]





    [عدل] الروبوتات الجزئية


    لا تزال الروبوتات الجزئية (بالإنجليزية: Nanorobots‏) تحت قيد التطوير، وفكرة هذه التقنية هي صناعة آلات أو روبوتات ذو أحجام صغيرة جدا (9-10
    متر). تُعرف هذه الآلات أيضا باسم النانيتات (مفردها نانيت)، ويقول
    العلماء أنها بحال صُنعت فسوف يتم تركيبها من آلات جزيئيّة. لم يستطع
    الباحثون حتى الآن سوى تطوير أجزاء من هذه النظم المعقدة، مثل طريقة سيرها،
    مستشعراتها، ومحركاتها الجزيئية الإصطناعية، ولكن البعض الأخر تمكن من صنع
    روبوتات شغّآلة منها مثل تلك التي ظهرت في ترشيحات مسابقة الشرطي الآلي
    للنانوبوت.[32] يأمل الباحثون أيضا أن يتمكنوا من صنع روبوتات كاملة تبلغ في قدّها الفيروسات أو البكتيريا، والتي تستطيع أن تؤدي مهاما على مقياس صغير. تشمل المهام المحتملة لهذه الآلات: الجراحة الميكروسكوبية (للخلايا المنفردة)، ضباب المنفعة (اصطلاح يُقصد به تجمّع الروبوتات وقيامها سويّا بعمل نافع معين)،[33] الصناعة، تشكيل سلاح، والتنظيف.[34]
    يقول البعض بأن صناعة روبوتات جزئية قادرة على أن تتكاثر بنفسها من شأنه
    أن يشكل خطرا الأرض والإنسانية، بينما يقول أخرون أن هذا الإفتراض تافه.[35][36]
    [عدل] الروبوتات الطيّعة


    إن الروبوتات ذات البنية السيليكونية والمشغلات المكامعاشرةية المرنة (عضلات هوائية، بوليميرات كهربائية، وسوائل حديدية)، والتي يمكن التحكم بها باستخدام المنطق الضبابي والشبكات العصبونية، تبدو عند النظر إليها وفي ملمسها مختلفة عن الإنسالات الأخرى ذات الهيكل الصلب، وتعدّ قادرة على القيام بتصرفات مختلفة.[37]
    [عدل] روبوتات إعادة التشكّل الذاتي


    قام بعض الباحثين باقتراح إمكانية صنع إنسالات تكون قادرة على تغيير شكلها بنفسها كي يتلائم مع مهمة معينة،[38] مثل الإنسالة الخيالي T-1000 من فيلم المبيد 2.
    إلا أن الروبوتات الحقيقية حاليّا ليست مصممة بهذا التعقيد على الإطلاق،
    وهي تتكون بمعظمها من وحدات على شكل مكعبات تستطيع أن تتحرك بالتناسب مع
    الوحدات القريبة منها، ومثال ذلك: الروبوت الخارق. تمّ تصميم الخوارزميات المناسبة بحال أصبح صنع هكذا إنسالات واقعيّا.[39]
    [عدل] روبوتات الأسراب



    سرب روبوتات من المصدر المفتوح لمشروع الروبوتات الأسراب.





    أوحت مستعمرات الحشرات، كالنمل والنحل،
    الباحثين بتصميم الآلاف من الروبوتات الصغيرة ذات السلوك المشابه والتي
    تتعاون مع بعضها البعض لتؤدي مهمة ما مثل العثور على شيء مخفي، التنظيف، أو
    التجسس. يُعد تصميم كل روبوت على حدى أمرا بسيطا، إلا أن تصميم السلوك الإنبثاقي للسرب بكامله يعتبر أكثر تعقيدا. يمكن اعتبار مجموعة الروبوتات بكاملها نظاما موحدا موزعا، تماما كما يمكن اعتبار مستعمرة النمل متعضية خارقة، حيث يظهر الحشرم بكامله ذكاءً موحدا. إن أضخم روبوتات الحشرم التي صُنعت حتى الآن تشمل حشرم شركة أي روبوت (بالإنكليزية: iRobot)، مشروع الروبوتات الحارسة لشركة أس آر آي للروبوتات المتحركة (بالإنكليزية: SRI/MobileRobots CentiBots project)،[40] وحشرم المصدر المفتوح لمشروع الروبوتات الميكروسكوبية (بالإنكليزية: Open-source Micro-robotic Project swarm)، التي تستخدم لدراسة السلوكيات المجتمعة.[41][42]
    يعتبر الحشرم أيضا أقل عرضةً للفشل في المهمات التي يُكلّف بها، فبينما
    يُحتمل أن يفشل إنسالة وحيد ويقضي على المهمة بكاملها، فإن الحشرم يُكمل
    المهمة المكلّ بها حتى ولو فشلت عدة روبوتات منه. إن هذه الخاصيّة يمكنها
    أن تجعل هذا النوع قابل للاستخدام في مهمات استكشاف الفضاء التي يكون الفشل فيها مكلفا للغاية.[43]
    [عدل] روبوتات لمس السطح البيني


    للروبوتيات أيضا تطبيقات مختلفة في تصميم السطح البيني واقع افتراضي للواقع الإفتراضي، والروبوتات المختصة منتشرة الآن بشكل كبير حيث تستخدم في أبحاث تكنولوجيا اللمس. تسمّى هذه الروبوتات "بلامسة السطح البيني" (بالإنجليزية:
    haptic interfaces‏)، وهي تمكن المستخدم من التفاعل من بيئات افتراضية
    وحقيقية عن طريق اللمس. تمكن الطاقة الروبوتيّة محاكاة الخصائص الميكامعاشرةية
    للأشياء "الإفتراضية" التي يستطيع المستخدمون التفاعل معها عن طريق اللمس
    فقط.[44] تُستخدم هذه التقنية في عمليات إعادة التأهيل للبشر المصابين بعاهات جسدية بمساعدة الإنسالات.

    إنسالة أهداف عامّة مستقلة تعمل كدليل خلال النهار وحارس أمني خلال الليل.





    ....
    [عدل] انسالات الأهداف العامة المستقلة


    انسالات الأهداف العامة المستقلة هي روبوتات قادرة على القيام بعدد من
    الأعمال بمفردها، فهي تستطيع أن تتحرك تلقائيا في المناطق المألوفة لديها
    دون إرشاد من أحد، تعيد شحن نفسها بنفسها متى احتاجت ذلك، تتفاعل مع
    الأبواب الإلكترونية والمصاعد وتؤدي مهام رئيسية أخرى. ان هذه الروبوتات يمكن وصلها، كالحواسب، بالشبكات الإلكترونية، البرامج،
    والملحقات الأخرى التي تزيد من فعاليتها وفائدتها. تقدر هذه الألات أن
    تتعرف على بعض الأشخاص أو الأشياء، تتحدث، تؤمن الرفقة، تراقب الحالة
    المناخية، تستجيب للإنذارات، تنقل المعدات، وغير ذلك من المهام المفيدة. قد
    تؤدي انسالات الأهداف العامة المستقلة مجموعة من الأعمال في وقت واحد أو
    كل مهمة على حدى في أوقات مختلفة من النهار. تحاول البعض من هذه الروبوتات
    أن تحاكي البشر وقد تشابههم في شكلها المصمم بعض الأحيان، ويُسمى الروبوت بهذه الحالة بالإنساني الهيئة.
    [عدل] الإنسالات المكرّسة

    مقالات تفصيلية :انسالة منزلي و روبوت صناعي

    تُقدّر إحدى الدراسات وجود 3,540,000 روبوت منزلي موضوع في الخدمة عام 2006، بالإضافة لحوالي 950,000 روبوت صناعي.[45] أظهرت دراسة أخرى وجود ما يقارب أكثر من مليون إنسالة شغّالة في العالم خلال النصف الأول من عام 2008، يتواجد نصفها تقريبا في آسيا، 32% منها في أوروبا، 16% في أمريكا الشمالية، 1% في أوسترالاسيا و 1% أيضا في أفريقيا.[46]
    يمكن تصنيف الروبوتات الصناعية والمنزلية في فئتين أساسيتين بناءً على نوع
    الخدمة التي يؤدونها. تشمل الفئة الأولى الأعمال التي يستطيع الروبوت
    القيام بها بدقة وتحملها بشكل أكبر من الإنسان، وتحقيق إنتاجية أكثر كذلك الأمر؛ أما الفئة الثانية فتشمل الأعمال "القذرة"، الخطرة، والكليلة التي يجدها البشر غير مرغوبة.
    [عدل] الأعمال ذات الدقة الأكبر، التحمل، والإنتاجية الأكثر


    تؤدي الإنسالات حاليا الكثير من الأعمال في المصانع، وقد أدّى هذا إلى إنتاج مكثّف لعدد من البضائع بشكل أبخس، بما فيه السيارات الإلكترونيات، واليوم أصبحت إنسالات المعالجات اليدوية الثابتة أكثر الأنواع تسويقا بين الروبوتات. بعض الأمثلة على الروبوتات الصناعية

    روبوت نقل في أحد المصانع.






    • صانعة السيارات:
      أصبحت الإنسالات مألوفة بشكل كبير في مصانع إنتاج السيارات خلال العقود
      الثلاثة الماضية. يحوي أي مصنع نمطي حاليا المئات من الروبوتات الصناعية
      التي تعمل وفق نمط إنتاج آلي كليّا، حيث تحل إنسالة واحدة مكان 10 عمّال
      آدميين. يتم لحم قطع السيارة، تلصيقها، طلائها، وفي النهاية تجميعها بشكل كامل، بعد أن تكون قد مرّت على سلسلة روبوتات.


    • المغلّفة:
      تستخدم الروبوتات الصناعية أيضا بشكل مكثف لتغليف وتعليب البضائع، كأن
      تقوم بأخذ صناديق المشروبات مثلا من مؤخرة الآلة الناقلة ووضعها في صناديق،
      أو تحميل وتفريغ مراكز الآلات.


    • صانعة الإلكترونيات: يتم تصنيع اللوحات الإلكترونية المطبوعة بواسطة إنسالات النقل بشكل حصري تقريبا، التي تكون مزودة عادة بذراع ألية تجميعية إنتقائية (بالإنكليزية: Selective Compliant Assembly Robot Arm، SCARA)، تقوم بإزالة المكونات الإلكترونية الصغيرة من الشرائط أو العلب، ووضعها على اللوائح المطبوعة بدقة كبيرة.[47]
      يمكن مثل هذا الروبوت أن يضع مئات الآلاف من المكونات الإلكترونية في
      ساعة، وبهذا فهو يتفوق على الإنسان في السرعة والدقة والموثوقية.[48]


    مركبة مرشدة آليّا تابعة للشرطة الروسية.






    • المركبات المرشدة آليّاً: تُستخدم الروبوتات المتحركة، التي تتبع علامات أو أسلاك في سيرها، أو باستخدام الرؤية الذاتية لها،[49] أو الليزر، في نقل السلع داخل المنشآت الكبيرة مثل المستودعات أو موانئ الحاويات أو المستشفيات.[50]


    • النماذج الأولى من المركبات المرشدة أليّاً: اقتصرت قدرة هذه
      الأنواع على تنفيذ المهام التي يمكن أن يتم تعريفها بدقة، كما أنها كانت لا
      تستطيع تنفيذها إلا بنفس الطريقة كل مرة. تطلبت هذه الروبوتات أقل مقادير
      التغذية المرتدة ونسب الذكاء، وبالتالي فإن أبسط المستشعرات كانت كافية
      بالنسبة لها. كانت القيود المفروضة على هذه الآلات تتمثل في أنه لا يمكن
      تغيير مساراتها بسهولة، وبالتالي فإذا صادفتها أي عقبات لا تستطيع تغيير
      إتجاهها، كذلك فإن تعطل أي واحد من هذه الآلات كان ذلك ليؤدي إلى تعطيل
      العملية برمتها.


    • التقنيات المؤقتة من المركبات المرشدة أليّاً: طوّرت هذه
      التقنيات بطريقة تسمح لها باستخدام التثليث (التقسيم، المسح أو القياس
      باستخدام علم المثلثات)، من البرامج الملحقة للتبع أو شبكات الرمز الشريطي،
      لتقوم بالمسح الضوئي لأرضية المكان الذي تعمل به أو سقفه. تتطلب نظم
      التثليث في معظم المصانع عادةً صيانة معتدلة أو عالية مثل التنظيف اليومي
      لجميع البرامج الملحقة للتبع أو الرموز الشريطية. بالإضافة إلى ذلك، فإذا
      اعترضت منصة طويلة أو مركبة كبيرة طريق هذه الإنسالات، أو شاب أي ضرر الرمز
      الشريطي، فإن الآلة قد تفقد حس الإتجاه وتتوه. كثيراً ما يتم تصميم مثل
      هذه الإنسالات لتستخدم في البيئات الخالية من الإنسان.


    • المركبات المرشدة أليّا الحديثة: تمّ تصميم أحدث المركبات المرشدة أليّا، من شاكلة [51] Speci-Minder، [52] ADAM، الساحبة،[53] وبوت الدوريات غوفر،[54] للعمل في أماكن يتواجد فيها البشر دون أن يعيق ذلك قدرتها على التنقل. تستطيع هذه الإنسالات أن تتنقل عن طريق التعرّف على المعالم الطبيعية حولها. تساعد الماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد
      أو وسائل استشعار أخرى ثنائية أو ثلاثة الأبعاد، هذه الروبوتات في تصحيح
      الأخطاء التراكمية في العمليات الحسابية التي تحدد موقعها الحالي. يمكن
      للبعض من هذه الإنسالات إنشاء مخططات بيئتهم باستخدام المسح الضوئي عن طريق
      الليزر بالتزامن مع تمركزها في موقعها ورسمها لخريطته، واستخدام تلك الخرائط للتنقل فيه فعليّا، بالإضافة لاحتساب بعض القواعد الخوارزمية
      لتجنب أي عقبة في مسارها. تعتبر هذه الروبوتات قادرة على العمل في بيئات
      معقدة وأداء المهام غير المتكررة وغير المتسلسلة مثل نقل الأقنعة التصويرية
      في معمل أشباه الموصلات، العينات في المستشفيات والسلع في المستودعات، أما
      بالنسبة لبعض المناطق ذات المجالات الحيوية مثل المخازن مليئة المنصات،
      تتطلب هذه الإنسالات استراتيجيات إضافية كي تتمكن من التنقل فيها. يزعم
      حاليّا القليل فقط من شركات تطوير برامج الحاسوب أنه طوّر نظم تمكن الروبوتات من التنقل بشكل موثوق في مثل هذه البيئات.

    [عدل] الأعمال القذرة، الخطرة، والكليلة


    هناك العديد من الأعمال التي يفضل البشر ترك الروبوتات تقوم بها بدلا
    منهم، إذ أن هكذا عمل قد يكون ممل كتنظيف المنزل، أو خطر مثل استكشاف داخل البركان،[55] أو من الصعب للإنسان القيام به فعليّا مثل استكشاف كوكب أخر،[56] أو التنظيف داخل أنبوب طويل أو إجراء جراحة شق بطن منظارية.[57]

    تقني من مشاة البحرية الأمريكية يُحضر روبوتا للبعد كي يفجّر جسما غير مفجور مدفون بالأرض، بالقرب من مخيم الفلوجة، العراق.






    • روبوتات البعد: يتم استعمال هذه الروبوتات لأداء أعمال لا
      يستطيع الإنسان أدائها بسبب خطورتها، بعد الهدف، أو عدم المقدرة على الوصول
      إليه بالطرق العادية المألوفة، وهذه الإنسالات لا تتبع سلسلة حركات منسقة
      مسبقا بل يتم التحكم بها من قبل شخص ما من على بعد، حيث يمكن للروبوت أن
      يكون في غرفة مقابلة للشخص أو في بلد أخر حتى، كما قد يكون على مقياس مختلف
      كليّا عن مقياس مشغله، ومثال ذلك روبوت الجراحة الجزئي الذي يمكن الطبيب
      من إجراء عملية بداخل جسد مريضه على مقياس صغير جدا بالمقارنة مع العملية
      الجراحية اليدوية، مما يقصّر من فترة الشفاء بشكل واضح.[57] ومن الأمثلة الأخرى على هذه الآلات، الروبوتات التي تستخدم في تفكيك القنابل،
      حيث يرسل خبير المتفجرات الإنسالة إلى موقع القنبلة ويقوم بتفكيكها
      بواسطته، وكذلك هناك العديد من الأدباء الذين يستعملون جهازا يدعى "القلم
      الطويل" ليوقعوا على مؤلفاتهم من مسافة بعيدة.[58] تعتبر الطائرات بدون طيار بعيدة التحكم مثالا بارزا أخر، واستعمالها يزداد باضطراد عند مختلف جيوش العالم حيث تستخدم لمسح المواقع وإطلاق النار على الأهداف.[59][60] يستخدم الجيش الأميركي المئات من الروبوتات، مثل البوت المحمول لشركة آي روبوت، والروبوت المسمى "مخلب فوستر-ميللر"، في كل من العراق وأفغانستان لتفكيك القنابل الموضوعة في الشوارع أو الأجسام غير المنفجرة، ويُطلق على هذا النشاط اسم "التخلص من الذخائر المتفجرة"[61] (بالإنجليزية: explosive ordnance disposal، EOD‏).


    روبوت رومبا المنزلي لتنظيف الغبار.






    • ألات قطف الفاكهة الأوتوماتكية: تُستخدم لقطف الفاكهة من المشاتل بكلفة أقل من كلفة استئجار عمّال.


    • في المنازل:
      مع انخفاض أسعار الروبوتات وازدياد نسبة ذكائها ومقدرتها على التحكم
      بذاتها، أصبح هناك إنسالات بسيطة مخصصة لأداء مهمة وحيدة تنتشر في حوالي
      مليون منزل حول العالم. تتولى هذه الروبوتات مهمات بسيطة ولكنها غير مرغوبة
      مثل تنظيف الغبار، غسل الأرض، وقص أعشاب الحدائق. يجد البعض هذه الإنسالات
      محببة ومسلية، ويُعد هذا سببا إضافيا لارتفاع نسبة مبيعاتها.


    • العناية بالمسنين: يُظهر الهرم السكاني للبلدان الصناعية، وبشكل خاص اليابان،
      ارتفاعا في عدد المسنين وانخفاض في نسبة الولادات، مما يعني أن هناك
      ازدياد في عدد كبار السن الذي ينبغي العناية بهم، وانخفاض في اعداد الشباب
      القادرين على منحهم هذه العناية.[62][63]
      وعلى الرغم من أن العناية التي يقدمها البشر لبعضهم تشكل أفضل أنواع
      العنايات، إلا أنه يتم استعمال الإنسالات تدريجيا لتقوم بهذه المهمة في
      الحالات التي يتعذر فيها تأمين العناية البشرية.[64]
    • تفحص الكابلات في الأنفاق:

    لقد تم ابتكار روبوت متفحص لأنفاق الكابلات (وهي أنفاق مصممة لوضع
    الكابلات فيها لنقل المواد المختلفة)و تم تصميم هذاالروبوت لكي يتحمل مخاطر
    استكشاف تلك المناطق الخطرةالتي لا يستطيع الإنسان فحصها؛ حيث عادة ما
    تكون تلك الأنفاق مليئة بالغازات السامة مثل أول أكسيد الكربون وغاز الميثان و ثاني أكسيد الكربون ثاني أكسيد الكربون.
    يستطيع الروبوت بعد ذلك تحديد إذا ما كانت البيئة آمنة للبشر أو لا. ومن
    أهم النقاط في هذا المجال هو أهمية مراعاة الروبوت المصمم في هذا الجال
    لصعوبات التنقل في مثل هذه النفاق.

    • الروبوتات ضد أنفاق التهريب:

    قد تكون الروبوتات شبة المستقلة التي تستطيع استكشاف و تحديد معالم أنفاق تهريب المخدرات
    من أفضل الحلول التي أنتجتها الحكومة الأمريكية لكي تقضي على تجارة
    الممنوعات عبر الحدود. فباستخدام تقنية تم تطويرها في معامل أيداهو الوطنية
    تستطيع روبوتات الـ"الآي روبوت" و "فوستر ميلز" أن تتمركز في الأنفاق
    المظلمة التي تم دفنها عميقاً تحت الأرض بين الخطوط الحدودية الفاصلة بين
    الولايات المتحدة الأمريكية والمكسيك.
    تعتبر الأنفاق الأرضية من البيئات الصعبة على شرطة الحدود لاستكشافها.
    العملاء لا يعرفون أكثر من أنه يوجد حفرة في الأرض. بعض الأنفاق ضحلة جداً و
    غيرها من المخاطر.
    [عدل] مزايا ومساوئ


    الانسالات تقدم مزايا عديدة منها على سبيل المثال : إنتاجية أكبر، استعمال التجهيزات بشكل فعال، تكاليف عمل منخفضة، مرونة محسنة، إنجاز العمل في وقت أقصر، مرونة وسهولة في البرمجة،
    القدرة على العمل في الظروف الخطرة، نوعية محسنة لأماكن العمل والإنتاج،
    عائدات استثمار جيدة، دقة أفضل في الأداء. إلا أن لها عدد من السلبيات
    والنقائص، مثل بطالة العمال اليدويين والكثير من المساكل الفنية الأخرى حسب
    الاستعمال. خاصة في ميادين الذكاء الإصطناعي أو الرؤية الآلية.
    في السينما وأدب الخيال العلمي تصور إحتمالية تشكيل الانسالة تهديدا لمستقبل الإنسان بسبب الذكاء الاصطناعي
    ولكن وعلى أرض الواقع فإن الخطر الناجم عن الذكاء الإصطناعي يكاد يكون
    معدوما نظرا لكون البحوث في هذا المجال ما زالت في مرحلة البدايات. إلا أن
    استخدام هذه الأنظمة على انسالة حربية أو اعطائها التحكم على معدات خطيرة
    قد يشكل خطرا على الحياة الإنسانية بغض النظر عن مدى تطور أنظمة الذكاء
    الإصطاعي بها. وهي تطبيقات موجودة ويهتم بتطويرها العديد من الجيوش في
    العالم مثل جيش الولايات المتحدة الأمريكية. بالإضافة إلى هذا النوع من
    الروبوتات في أنواع أخرى أقل ذكاء مثل روبوتات الأسراب أو الروبوتات
    النانوية قد تشكل خطرا على البيئة خاصة إذا زودت بإمكانية التكاثر وخرج ذلك
    عن التحكم. ورغم هذه المخاطر فإن الكثيرين يرون الإنان الآلي أيضا كالطفرة
    القادمة في التطور البشري حيث قد يكون استبدال أجزاء بشرية بأخرى اصطناعية
    احدى الطرق لضمان بقاء وتطوير إمكانيات الجنس البشري
    مراجع




    _________________
    محمد فوزى النبراوى
    mypower.wow3.info
    [[img][/img]

      الوقت/التاريخ الآن هو الإثنين 23 أكتوبر - 9:16